Į teichoic rūgštys yra polyanionic glucopolímeros, kurie yra dalis ląstelės sienelės gramneigiamas bakterijas. Sudėtyje esantys šių rūgščių monomerai yra polialcholes glicerolis ir ribitolis, kurie yra sujungti per fosfodiesterinius ryšius.
Remiantis jų sudėtimi ir vieta bakterijų ląstelėje, jie buvo suskirstyti į teichoic rūgštis ir lipolyteichoic rūgštis. Pirmasis sąveikauja su ląstelės sienelėje esančiu peptidoglikanu, o antrasis tvirtinasi prie lipidų dvisluoksnio, nes yra susijęs su lipidais.
Teiko rūgšties cheminė struktūra. Autorius: Cvf-ps, iš „Wikimedia Commons“.
Daugelis funkcijų yra priskirtos šiems polimerams, tarp jų yra sienos tvirtumas ir didelis neigiamas krūvis. Pastarieji gali padėti pagreitinti daugelį fiziologinių procesų, tokių kaip padidėjęs dvivalenčių jonų, tokių kaip magnis, mobilizavimas.
Struktūra
Teiko rūgštys yra poliolio polimerai, kurie gali būti glicerolis arba rubitolis.
Šios rūšies polimerai yra vadinami polianioniniais glikopolimerais dėl jų turtingumo neigiamai įkrautose grupėse. Juose poliolio monomerai yra sujungti per fosfodiesterinius ryšius ir yra susieti su alanino esteriais ir glikozilo grupėmis.
Paskirstymas
Gram teigiamų bakterijų ląstelių siena. Autorius Franciscosp2, iš „Wikimedia Commons“.
Šios rūgštys buvo apibūdintos kaip svarbios gramteigiamų bakterijų ląstelių sienos sudedamosios dalys, pasižyminčios storu peptidoglikano sluoksniu.
Peptidoglikanas yra polimeras, sudarytas iš N-acetilmuraminės rūgšties ir N-acetilgliukozamino molekulių. Teiko rūgštys yra kovalentiškai sujungtos su kiekvienu N-acetilo muraminės rūgšties likučiu, todėl sienelė turi didelį neigiamą įkrovos tankį.
Be to, buvo nustatyta, kad tam tikros teiko rūgštys gali jungtis su kai kuriais lipidais, esančiais bakterijų plazmos membranose. Šios sąjungos produktas buvo vadinamas lipoteichoic rūgštimi.
Šiuo metu svarbu paminėti, kad skirtingos didžiųjų teigiamų bakterijų gentys ir esamos rūšys skiriasi teiko rūgštimis, kurios yra susijusios su jų sienomis ir membranomis.
Todėl pastarieji buvo naudojami kaip naudingi žymekliai gramteigiamų bakterijų genų ir rūšių serologiniam klasifikavimui ir identifikavimui.
Istorija
Polialkoholių citidino difosfato-glicerolio ir citidino difosfatooribitolio (teiko rūgščių sudedamosios dalys) funkcijos tyrimai leido pirmą kartą aptikti šias rūgštis gramneigiamų bakterijų membranoje 1958 m.
Iš tikrųjų šių polialkoholių išskyrimas leido parodyti, kad tiek ribitolio fosfatas, tiek glicerolio fosfatas sudaro polimerus. Iš graikų kalbos „teichos“, kurios reiškia sienelę, jos buvo vadinamos teiko rūgštimis.
Šis bendrasis teiko rūgšties apibūdinimas buvo modifikuotas, nes buvo aptikti šių polimerų struktūriniai pokyčiai ir skirtingos tarpląstelinės vietos.
Visų pirma, terminai poliribitolfosfato teiko rūgštys ir poliglicerolfosfato teiko rūgštys buvo vartojami alkoholio, iš kurio sudarytas polimeras, tipui.
Tačiau kadangi buvo nustatyta, kad poliglicerolifosfato polimerai yra susiję su bakterijų membranomis be ląstelių sienelių, jie buvo vadinami membraninėmis teiko rūgštimis.
Po kelerių metų, kai buvo nustatyti amfifiliniai teiko rūgščių kompleksai, kovalentiškai sujungti su membranos glikolipidais, atsirado pavadinimas lipoteichoic rūgštys.
Šiuo metu išlieka du galutiniai pavadinimai: teiko rūgštys ir lipoteicho rūgštys. Pirmasis nurodo tuos, kurie sąveikauja su peptidoglikanu, esančiu bakterijų sienose, o antrasis - tuos, kurie tvirtinasi prie plazmos membranos hidrofobinės sąveikos dėka.
funkcijos
Teiko rūgštys, kurios buvo apibūdintos kaip svarbios gramteigiamų bakterijų ląstelių sienos sudedamosios dalys, šiame lygmenyje atlieka daugybę funkcijų.
Jie ne tik suteikia sienai didesnę konstrukcinę paramą, bet ir suteikia jai didelį neigiamą įkrovos tankį. Ši paskutinė savybė suteikia šioms bakterijoms galimybę:
- Padidinkite gebėjimą prilipti prie pagrindo. Taip yra užmezgus elektrostatinę sąveiką tarp neigiamai įkrautų polialkolų grupių ir teigiamai įkrautų liekanų, esančių tarpląstelinėse molekulėse.
- Palengvinti ir kontroliuoti dvivalenčių katijonų, tokių kaip magnis, mobilizaciją, kurie dėl teigiamo krūvio stipriau traukia prie sienos.
Kita funkcija, priskiriama teiko rūgštims, yra tolerancija šilumos ir osmosiniam stresui. Taip yra dėl to, kad buvo pastebėta, kad bakterijos, kuriose nėra teiko rūgšties, negali atlaikyti aukštos temperatūros ar augti labai druskingoje aplinkoje.
Be to, atrodo, kad vien tik teiko rūgštys arba kartu su peptidoglikanu veikia kaip imuninio atsako aktyvatoriai. Tai yra, jie veikia kaip imunogenai.
Sienelių teiko rūgštys
Staphylococcus aureus yra visame pasaulyje paplitusi gramneigiama bakterija, sukelianti įvairias odos, kvėpavimo takų ir kraujo ligas.
Teiko rūgštys, susijusios su šios bakterijos sienele, suteikia jai savybių, leidžiančių padidinti jos patogeniškumą.
Kai kurios iš šių savybių yra:
- Didelis adhezijos gebėjimas epitelio ir gleivinėse organizmo ląstelėse, kuriomis jos užkrėstos, leidžia greitai ir veiksmingai invazuoti.
- Atsparumas β-laktaminiams antibiotikams, tokiems kaip penicilinas.
- Padidėjęs atsparumo genų įgijimas horizontaliu perdavimu.
Kita vertus, svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad jie, kaip padidina patogeniškumą, yra labai imunogeniški. Tai yra, jie sugeba greitai suaktyvinti užkrėsto šeimininko imuninį atsaką.
Šia prasme:
- Jie skatina greitą antikūnų gamybą.
- Jie aktyvina komplementą ir skatina greitą imuninės sistemos ląstelių migraciją į infekcijos šaltinį.
Galiausiai svarbu paminėti, kad šių teiko rūgščių glikozilinimas taip pat yra lemiamas patogeno ir šeimininko sąveikos veiksnys.
Nuorodos
- Armstrongas JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nukleotidai ir bakterijų ląstelių siena. Gamta. 1958; 2: 1692-1693.
- Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Gram-teigiamų bakterijų sieninės teiko rūgštys. „Annu Rev“ mikrobiolis. 2013; 67: 1-28.
- „Critcheley P“, „Archibald AR“, „Baddiley“. Tarpląstelinė teichoic rūgštis iš Lactobacillus arabinosus. Biochem J. 1962; 85: 420-431.
- „Knox KW“, Wicken AJ. Lactobacillus plantarum teiko rūgščių serologiniai tyrimai. Užkrėsti imunitetą. 1972; 6: 43-49.
- Rohde M. Gram-teigiamų bakterijų ląstelių siena. Mikrobiolio spektr. 2019 m .; 7 (3). doi: 10.1128 / microbiolspec.GPP3-0044-2018.
- van Dalen R, De La Cruz Diaz JS, Rumpret M, Fuchsberger FF, van Teijlingen NH, Hanske J, Rademacher C, Geijtenbeek TBH, van Strijp JAG, Weidenmaier C, Peschel A, Kaplan DH, van Sorge NM. Langerhanso ląstelės jaučia Staphylococcus aureus sieninę Teichoic rūgštį per Langeriną norėdami sukelti uždegiminius atsakus. mBio. 2019 m .; 10 (3): 1–14.
- Teiko rūgšties cheminė struktūra. Autorius: Cvf-ps, iš „Wikimedia Commons“.